變頻加熱電源原理,變頻感應加熱電源-KIA MOS管

變頻加熱電源原理

該設備可提供250——1000HZ的頻率，實現了輸出電壓、電流的連續可調，以達到輸出功率連續可調的目的，提高了加熱效果。

變頻加熱電源原理：

1、集膚效應原理：在加熱理論中，有一個集膚效應原理，即：

S=K（1/FC）1/2

式中：S — 集膚效應深度

K — 修正系數

FC — 頻率

由此可以看出，當FC增大時，S變小，則集膚深度越深，同時其交流阻抗Z= KZC（FC）1/2也變大，因此在相同數值的電流作用下，負載所獲得的能量也越高，而電流及線路損耗相應地也會變小，從而提高了加熱效率，同時還可起到節約電能的目的。變頻加熱電源正是基于這一原理做成的，利用變頻技術，可將運行頻率提高到工頻的數倍，加熱效果會明顯提高。

2、整機原理框圖

首先將380V/50HZ的三相交流電經整流、濾波成直流電，經逆變電路變成頻率連續可調的單相電，再經中頻變壓器隔離后，輸送到加熱電纜進行加熱。

其主功率器件采用的是西門子第三代大功率器件IGBT，控制器件為單片機，是8位工業專用微處理機AT89C51，它具有很強的環境自適應能力和抗干擾能力，工作可 靠，壽命長等優點。

變頻加熱電源的特點：

1、采用了先進的移相控制技術和軟起動技術，使工作更可靠。

2、人機對話的顯示界面，可通過鍵盤的選擇顯示工作頻率及電流，輸出脈沖的占空比、電流變比等，并可顯示故障狀態及原因，使顯示更直觀，更易于操作。顯示與主控板共用一個線路板，排列更緊湊，避免了信號傳輸過程中的干擾，工作更穩定。

3、輸出部分采用環形中頻變壓器，用于隔離輸入、輸出電壓，同時經電容組與控制柜輸出相連接，起到隔直作用，防止由于直流偏磁或過勵磁產生的磁飽和，同時可起到串聯諧振的作用。

中頻變壓器為非晶鈦材料，導磁率高，工作頻率高，自身能量損耗極低，整機效率提高。若頻率再提高，其體積可做得更小，工作效率更高。

4、保護功能齊全。

設置了過流、短路、機內溫升過高及過、欠壓保護，功能更齊全，工作更可靠，避免了由于各種不正常因素而造成的損壞。

變頻感應加熱電源特點

變頻感應加熱電源廣泛應用于各行各業對金屬材料的熱加工、熱處理、熱裝配及焊接、熔煉等工藝中。感應加熱電源由兩部分組成，一部分是提供能量的交流電源，也稱變頻電源；另一部分是完成電磁感應能量轉換的感應線圈，稱感應器。

感應加熱電源逆變器主要有并聯逆變器和串聯逆變器，串聯逆變器輸出可等效為一低阻抗的電壓源，當兩電壓源并聯時，相互間的幅值、相位和頻率不同或波動時將導致很大的環流，以至逆變器件的電流產生嚴重不均，因此，串聯逆變器存在并機擴容困難；

而對并聯逆變器，逆變器輸入端的直流大電抗器可充當各并聯逆變器之間的電流緩沖環節，使得輸入端的AG/DG或DG/DG環節有足夠的時間來糾正直流電流的偏差，達到多機并聯擴容，晶體管化超音頻、高頻電流多采用并聯逆變器結構，并聯逆變器易于模塊化、大容量化是其中的一個主要原因。

感應加熱設備的主要優點：

①不必整體加熱，工件變形小，電能消耗小。

②無公害。

③加熱速度快，工件表面氧化脫碳較輕。

④表面淬硬層可根據需要進行調整，易于控制。

⑤感應加熱設備可以安裝在機械加工生產線上，易于實現機械化和自動化，便于管理，且可減少運輸，節約人力，提高生產效率。

⑥淬硬層馬氏體組織較細，硬度、強度、韌性都較高。

⑦表面淬火后工件表層有較大壓縮內應力，工件抗疲勞破斷能力較高。

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